63
3.1.6 Закладка выработанных шахтных пространств
С начала 60-х годов в горнодобывающей промышленности нашей
страны развиваются способы шахтной добычи полезных ископаемых с
закладкой выработанного пространства. С целью максимального уде-
шевления закладочных работ стремятся в качестве закладочного мате-
риала использовать как отвалы и хвосты обогащения горных предпри-
ятий, так и отходы других
отраслей промышленности (шлаки, золы и
т.п.). В большинстве случаев способы добычи с закладкой применяют
с целью более полной добычи полезных ископаемых, так как при
обычной технологии их выемки для компенсации горного давления
требуется оставлять под землей так называемые охранные целики, со-
держащие десятки и сотни миллионов тонн руд и твердого
топлива.
Практикуется засыпка выработанных пространств пустой поро-
дой, обеспечивающая временное (на период добычи) укрепление кров-
ли и резкое сокращение объемов поверхностных отвалов. В последнем
случае предотвратить полностью оседание породной толщи (появле-
ние провалов на земной поверхности) не удается из-за усадки закла-
дочного материала, достигающей иногда 50 % от первоначально зало-
женного
объема. Применение же твердеющего закладочного материа-
ла обеспечивает его усадку, не превышающую 5 % даже при десяти-
кратном превышении ожидаемого на глубине давления. Такая моно-
литная закладка особенно необходима при добыче высокоценных руд,
когда недопустимы никакие их потери в охранных целиках.
При монолитной закладке закладочный материал должен обла-
дать способностью схватывания (твердения) и
иметь предел прочности
при одноосном сжатии 2,0-2,5 МПа. Указанные свойства зависят от
химического состава, степени измельчения, твердости и некоторых
других характеристик используемого для закладки материала. Поэтому
различные твердые отходы горных, обогатительных, а также других
предприятий не одинаково пригодны для этих целей.
В большинстве случаев к таким материалам (отвальные песчани-
ки, горелые
породы, отходы обогащения и др.) необходимо добавлять
активаторы схватывания: цемент, известь, гипс, жидкое стекло и др. В
то же время отдельные виды измельченных шлаков, например, могут
сами выполнять роль вяжущих материалов.
Закладка может быть полной – при заполнении всего объема вы-
работанного пространства, или частичной – при заполнении его в виде
слоев или
полос.
Приемы заполнения закладочным материалом выработанных
пустот могут быть различными. В зависимости от используемых спо-